慢性乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)感染是导致肝癌发生发展的重要病因之一。泛素-蛋白酶体系统(ubiquitin-proteasome system,UPS)在真核细胞内介导蛋白质翻译后修饰和降解。近年来研究发现,UPS在HBV感染及相关肝癌发生发展中发挥了重要作用,通过靶向HBV X蛋白(HBV X protein,HBx)干预HBV感染或HBV相关肝癌的进展成为近年来国内外的研究热点。本文对HBx通过UPS促进HBV感染和肝癌发生发展的研究进展进行了综述。
目的探讨蛋白质磷酸酶4催化亚基(protein phosphatase 4 catalytic subunit,PP4C)对乙型肝炎病毒X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)在蛋白质水平的调控及生物学功能的影响,为乙型肝炎病毒(hepatitis B virus,HBV)相关性肝癌提供潜在治疗靶点。方法通过免疫共沉淀(co-immunopreciptation,Co-IP)与GST pull-down试验验证HBx与PP4C在体内与体外的相互作用。采用Lipofectamine 3000试剂转染PP4C过表达真核质粒检测PP4C对HBx在蛋白质水平的影响,并用蛋白质合成抑制剂环己酮亚胺(cycloheximide,CHX)处理过表达PP4C的肝癌细胞,Western blot检测HBx半衰期变化。磷酸化试验检测PP4C对HBx磷酸化水平的影响。CCK8增殖、细胞划痕、Matrigel侵袭小室试验检测PP4C对HBx生物学功能的影响。结果Co-IP与GST pull-down试验证实HBx与PP4C在肝癌细胞内存在相互作用,在体外也存在相互作用。肝癌细胞中过表达PP4C可提高HBx蛋白水平,并明显延长HBx半衰期。磷酸化试验证实在肝癌细胞中过表达PP4C可降低HBx丝氨酸磷酸化水平。PP4C过表达对肝癌细胞的增殖没有影响,但是促进肝癌细胞的迁移与侵袭能力。结论HBx与PP4C的相互作用可提高HBx稳定性,最终促进肝癌细胞的迁移与侵袭,其机制与PP4C降低HBx丝氨酸磷酸化水平有关。本研究为发现HBx致病新机制提供理论依据,以PP4C和HBx蛋白相互作用为靶标,有望为HBV感染相关肝脏疾病的治疗提供有益思路。
目的探究泛素特异性肽酶22(ubiquitin specific peptidase 22,USP22)与乙型肝炎病毒X蛋白(hepatitis B virus X protein,HBx)相互作用对HBx蛋白水平及其生物学功能的影响。方法通过GST pull-down、免疫共沉淀以及激光共聚焦试验检测HBx与USP22的相互作用。瞬时转染USP22真核表达质粒或干扰USP22表达的siRNA,Western blot检测肝细胞中HBx蛋白表达水平的变化。以环己酰亚胺(cycloheximide,CHX)、蛋白酶体抑制剂MG132(carbobenzoxy-Leu-Leu-leucinal,MG132)分别处理转染后的细胞,检测HBx蛋白的降解速率。进一步通过细胞内泛素化试验检测USP22对HBx泛素化的影响,明确USP22影响HBx蛋白稳定性的具体机制。最后,以双荧光素酶报告试验和平板克隆试验检测USP22对HBx生物学功能的影响。结果USP22与HBx存在相互作用。USP22显著增加HBx蛋白稳定性,并通过去除HBx的泛素化抑制HBx通过蛋白酶体降解,进而增强HBx的生物学功能。结论USP22抑制HBx通过泛素依赖-蛋白酶体途径降解,增强HBx蛋白稳定性并促进HBx功能。
乙型肝炎病毒X蛋白(Hepatitis B virus X protein,HBx)在生成后即被快速降解,但目前影响HBx稳定性的机制仍未完全阐明。课题组前期通过酵母双杂交筛选与HBx具有相互作用的去泛素化酶(Deubiqutinases,DUBs),含MPN结构域蛋白(MPN domain containing protein,MPND)为筛选获得的蛋白之一。本研究首先采用免疫共沉淀和激光共聚焦实验验证HBx与MPND的相互作用,并通过酵母双杂交实验进一步分析两者相互作用的区域。Western blot检测过表达MPND的肝癌细胞中HBx蛋白水平的变化。以蛋白合成抑制剂环己酮亚胺(Cycloheximide,CHX)或蛋白酶体抑制剂MG132处理细胞,检测MPND对HBx蛋白半衰期及降解途径的影响。通过泛素化实验分析MPND对HBx泛素化水平的影响。采用双荧光素酶报告基因检测实验和克隆形成实验检测MPND对HBx生物学功能的影响。结果显示,MPND与HBx在肝癌细胞内存在相互作用,且HBx的26~50和81~120位氨基酸与MPND的272~362位氨基酸介导HBx与MPND的结合;过表达MPND的肝癌细胞中,HBx蛋白水平显著增高,HBx的半衰期明显延长,且蛋白酶体抑制剂处理后,MPND对HBx蛋白降解的抑制效果更为显著,但HBx泛素化水平没有变化;共表达MPND与HBx的肝癌细胞中,MPND通过上调HBx蛋白水平,进而促进了HBx对NF-κB启动子的反式激活作用,且进一步抑制克隆形成。本研究表明,MPND通过泛素非依赖-蛋白酶体途径抑制HBx降解,从而增加HBx蛋白水平,调控HBx功能,可能参与HBV致病机制,以此蛋白相互作用为靶标,将为HBV感染相关肝脏疾病的治疗提供有益思路。
乙肝病毒X蛋白(Hepatitis B virus X protein,HBx)高表达与乙肝相关肝癌的发病密切相关,但HBx发挥促癌作用的机制并不清楚。环加氧酶2(Cyclooxygenase,COX2)具有促进肝癌细胞增殖的功能,乙肝相关肝癌中COX2的表达增加且与HBx呈正相关,提示上调COX2可能是HBx促进肝癌细胞增殖的分子机制。为了阐明HBx是否通过上调COX2促进肝癌细胞增殖,本实验培养了肝癌HepG2细胞并分为对照组、转染pcDNA3.1-HBx质粒的HBx组、转染NC siRNA的si-NC组、转染NC siRNA及pcDNA3.1-HBx质粒的si-NC+HBx组、转染COX2 siRNA及pcDNA3.1-HBx质粒的si-COX2+HBx组。检测细胞增殖活力OD_(490nm)的水平,COX2、B淋巴细胞瘤2基因(BCL2)、生存素(Survivin)的表达量,前列腺素E2(英文名,PGE2)的含量。实验结果显示,HBx组的OD_(490nm)水平,细胞中COX2、BCL2、Survivin的表达量,培养基中PGE2的含量均高于对照组;si-COX2+HBx组的OD_(490nm)水平,细胞中COX2、BCL2、Survivin的表达量,培养基中PGE2的含量均低于si-NC+HBx组。以上结果表明,HBx促进肝癌细胞增殖的作用部分由上调COX2表达所介导。本实验阐明了上调COX2在HBx促进肝癌细胞增殖中的作用,这为今后研究HBx发挥促癌作用的分子机制以及乙肝相关肝癌的发病机制提供了新思路。
